笔记本电脑的整机结构和工作原理

3.1.1 笔记本电脑的整机结构

笔记本电脑的整体设计非常紧凑，它将LCD(液晶显示屏)、键盘、触摸板以及主机部分全部集成在了一起。图3-1为典型笔记本电脑的结构示意图。

从整体上看t键盘、触摸板以及电源开关和状态指示灯都位于主机的表可，LCD和主机部分采用翻盖式设计，使得整个电脑好像一本书一样可以随意“展开，，和“闭合”。

键盘和触摸板的下面就是笔记本电脑的主机部分，主板、CPU、内存、硬盘、光驱、软驱等所有的计算机组件基本上都集成在了主机中。

图3-2为笔记车电脑的底部结构图。可以看到，在笔记本电脑的底部设有CPU及散热系统护盖、内存护盖以及硬盘护盖。这些护盖都有螺钉固定，卸下相应护盖的螺钉，就可以看到相应的设备。这是笔记本电脑为方便用户对硬件进行升级或清洁维护而设计的。

由于笔记本电脑可以采用市电供电和电池供电两种方式，因此．笔记本电脑不仅提供有与市电连接的电源插口，而且还提供有电池仓用以安装电池。通常，电池仓位于笔记本电脑的底部，电池通过电池锁锁紧在电池仓内。

一要点提示—

笔记本电脑的品牌、型号不同，其内部组件的位置也不尽井日同，故底部护盖所对应的设备会有所不同，护盖的位置也会随对应组件位置的变化而变化。因此，图3-2中所示的硬件及对应护盖的位置也不是唯一的，需根据实际机型进行分析。

通常，整机结构及组件分布在笔记本电脑附带的说明书中都可找到。

图3—3所示为笔记本电脑的侧面结构图。可以看到，光驱、软驱、视频接口、音频接口及其他扩展设备接口都设置在笔记本电脑的侧面。

尽管笔记本电脑自身的集成度很高(无需连接其他设备即可独立工作)，但为了使笔记本电脑的整体功能更加完备，笔记本电脑还附带有不同规格的接口用以连接不同的设备。例

如·阿络接口可以连接阿络，USB接口可以连接键盘、鼠标以及其他USB设备，显示器接口可以外接显示器等。

此外，为了使笔记本电脑能够保持良好的散热，在笔记本电脑的四周和底部都设有散热通风孔。

一要点提示一

不同笔记本电脑的接口布局各有不同，接口数量和接口类型也不固定。许多新型笔记本电脑都已经不再附带存储容量小、传输速度慢的设备及接口，例如软驱、串行接口甚至并行接口等。

3.1.2 笔记本电脑的工作原理

笔记本电脑的信号流程如图3，4所示，图中示出了笔记本电脑中各主要部件的相互关系和信号流程，其中大箭头表示数据信号的流向，虚线箭头表示控制信号的流向。

CPU是中央处理单元的简称，它是笔记本电脑系统的运算处理和控制中心。由于它能模仿人脑的思维方式，具有分析判断功能，因而是一种智能化的逻辑中枢。从外形上看，笔记本电脑的CPU是一个超大规模的集成电路，因此CPU 又称为微处理器。微处理器的内部主要是由运算器和控制器组成的，其中还包括指令输人、指令译码…馥线接口和高速缓冲存储器等部分。

CPU与一般电子线路的根率不同在于它是按照程序进行工作的。在工作时，CPU从内存中依次读出指令，然后根据指令要求做相应的工作。内存中的指令

通过总线接口单元送入CPU，先送到CPU的指令输入单元，然后再送到指令译码单元，对指令内容进行解读，指令都是由1和0组成的二二进制编码信号，通过对它的解读使其变成要执行的指令，即要进行哪项工作。这些工作指令包括加拄乘除运算指令、二：进制数据比较指令、从存储器中读出数据的指令、向外部设备输出数据的指令。

内存(暂存设备)和存储设备是存储程序和数据的电子器件。其中，内存存储的是笔记本电脑运行过程中所要处理的数据和指令，这些数据和指令在内存中是暂时存放，并且随着任务的进行，内存中所存储的内容也在不断变化，而存储设备(倒如硬盘、光盘等)中所存储的是处理后需要保存的程序和数据资料，这些内容可永久保存在存储设备中，如果不出现故障或人为删改．这些存储内容不会变化。

通常，可以将笔记本电脑的工作流程划分为以下5个环节。

1．启动运行环节

启动运行环节的工作流程如图3-5所示。笔记本电脑的丰机中安装有主板，CPU，内存、硬盘、电源等部什都通过插槽或接口连线与主板连接。

当用户按动笔记本电脑的电源开关，电源便为整个主机供电。与此同时，CPU首先从BIOS中读出启动程序，根据BIOS中的启动程序将硬盘中存储的系统程序读出，井写入内存中。于是，操作系统开始进入启动过程。

在这一过程中，BIOS芯片内的启动程序包含有对主板上的各种集成电路及所连接设备的配置信息。在每次开机启动时．CPU都会从BIOS中调用这些信息以完成初始化操作。因此，如果810S或CPU损坏，整个笔记本电脑将无法运

行；如果硬盘损坏．则无法从硬盘上调用操作系统的启动程序。通常会在LCD 上显示硬盘故障的提示信息。如果是硬盘中的操作系统损坏．则无法实现启动程序的运行，电脑会显示操作系统错误的提示信息。

2．指令输入与数据调用环节

笔记本电脑完成韧始化．操作系统运行后进^等待状态。此时，用户才可以通过键盘、触摸扳或鼠标为笔记本电脑输入人工操作指令。图3-6所示为笔记本电脑指令输入与撤据调用环节的工作流程。

当指令通过键盘、触摸板或鼠标输八笔记车电脑后，该指令信号通过电缆和接口电路送入CPU．CPU便输出控制信号，从硬盘中读出该项指令对应的数据信息并送入内存。值得注

意的是。CPU不能直接使用硬盘中的数据信息，它必须先将数据信息传送到内存中．经内存的缓冲处理后才能将指令或数据送入CPU中进行运算处理。

3．应用程序执行环节

当执行应用程序时。CPU会从内存中读出一条一条的程序井进行高速处理。每一个应用程序都是由成百上千条单个的命令组合而成的，而每一个命令则是由简单的二进制数字来表示的(在命令中有“算术运算”、“逻辑运算”、“数据传输”、“条件分类”等项，每一个单项指令的机能动作是非常简单的)。CPU就是将这些数据一个一个地从内存中读出，并通过运算实现命令内容对应的动作，从而最终完成应用程序的功能。图3．7所示为应用程序执行环节的工作流程。

4．信息显示环节

CPU一次次地读出内荐确命令，经运算处理后还要将运算执行的结果存到内存中。而且为了便于人机对话，使用户了解笔记本电脑内部的运行状态和运算执行

的结果，笔记本电脑会将处理的数据、信息和运行状态以文字、图形或图像的形式显示在LCD上，其工作流程如图3-8所示。

在这个过程中t，CPU输出图形显示数据，然后经控制：卷片后将其存在显卡的显示存储器中。显示存储器中的信号再经视频图形、图像处理电路形成一场一场的视频图像信号，最后经D／A转换器输出视频R、G、B三基色信号送到LCD中，显示出图像。如果强卡或显示存储器有故障，会引起无图像的故障。

5．数据输出环节

当笔记本电脑需要将其存储的信息数据通过外接设备输出时，CPU会控制应用程序将信息数据通过外部接口输送到与笔记本电脑连接的外部设备中。例如打印输出或网络发送等。圈3-9所示为数据打印输出的工作流程图。可以看到。在CPU的控制下。笔记本电脑会从硬盘或其他存储设备中读出需要打印的数据内

容．然后在控制芯片的控制下．将这些数据通过打印机接口传输到与之相连的打印机中．进行打印输出。